2050 Yılına Kadar Türkiye'de Sürdürülebilir ve Düşük Karbonlu Elektrik Sistemi için Çoklu Senaryo Analizi

Abstract

Ülkeler, küresel sürdürülebilir enerji sistemleri kurmak ve 2050 yılına kadar karbon emisyonlarını azaltmak için enerji politikalarını yeniden şekillendirmektedir. Bu çalışma ile Türkiye'nin 2050 yılı elektrik sistemi için yüksek yenilenebilir enerji payı, düşük karbon salınımı ve teknik uygulanabilirlik çerçevesinde senaryo tabanlı olarak analiz edilmiştir. Modelleme amacıyla EnergyPLAN yazılımı kullanılarak, düşük, orta ve yüksek yenilenebilir enerji kaynakları seviyelerinde yirmi yedi farklı senaryo oluşturulmuş geçmiş verilere dayalı kapasite projeksiyonları yapılmıştır. Her senaryo için analiz edilen çıktılar arasında yenilenebilir enerji payı, karbon emisyonları, toplam sistem maliyeti, fazla elektrik üretimi, pil şarj-deşarj durumları ve minimum gerekli fosil yakıt talebi yer almaktadır. Regresyon analizi uygulanarak da güneş ve rüzgarın sistem çıktıları üstündeki etkileri araştırılmıştır. Yüksek ışınım ve kurulum kolaylığı nedeniyle, güneş enerjisinin sistem üzerinde daha güçlü bir etkiye sahip olduğu gözlemlenmiştir. Bulgular, karbon emisyonlarının, toplam maliyetin ve yenilenebilir enerji oranının temel belirleyici faktörler olduğunu ortaya koymuştur. Yenilenebilir enerji payı % 75'in üzerinde, karbon emisyonları 25 MtCO₂'nin altında ve en düşük toplam maliyette olan en iyi üç senaryo, optimal senaryolar olarak belirlenmiştir. Bu bağlamda, çalışma, senaryo bazında, 2050 yılında Türkiye'nin elektrik sistemi için düşük karbonlu, düşük toplam maliyetli ve yenilenebilir enerji yoğun yapıların teknik olarak mümkün olduğunu göstermiştir.Countries are reshaping their energy policies to establish a global sustainable energy systems and reduce carbon emissions by 2050. This study analyses the 2050 electricity system in Türkiye based on scenarios within the framework of a high share of renewable energy, low carbon emissions, and technical feasibility. Using the EnergyPLAN software for modelling purposes, twenty-seven different scenarios were created at low, medium, and high levels of renewable energy sources, and capacity projections were made based on historical data. For each scenario, the outputs analysed include the renewable energy share, carbon emissions, total system cost, excess electricity generation, battery charge-discharge states, and the minimum required fossil fuel demand. Regression analysis was also employed to investigate the impact of solar and wind energy on system outputs. Due to its high irradiation and simplicity of installation, solar energy was observed to have a stronger effect on the system. The findings demonstrated that carbon emissions, total cost, and the proportion of renewable energy are the key determinants. The three best scenarios, with a renewable energy share of over 75%, carbon emissions below 25 MtCO₂, and the lowest total costs, have been identified as optimal scenarios. In this regard, the study has shown that, on a scenario basis, low-carbon, low total cost, and renewable energy-intensive structures are technically feasible for Türkiye electricity system in 2050.